JPH0775069A - ワイドテレビジョン信号の伝送装置 - Google Patents

ワイドテレビジョン信号の伝送装置

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JPH0775069A
JPH0775069A JP5216742A JP21674293A JPH0775069A JP H0775069 A JPH0775069 A JP H0775069A JP 5216742 A JP5216742 A JP 5216742A JP 21674293 A JP21674293 A JP 21674293A JP H0775069 A JPH0775069 A JP H0775069A
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signal
wide television
screen
transmitted
vertical
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JP5216742A
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Yoshio Yasumoto
吉雄 安本
Kiyoyuki Kawai
清幸 川井
Yoshio Sugimori
吉夫 杉森
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Toshiba Corp
Nippon Television Network Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Television Network Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高画質なワイドテレビジョン信号を、従来の
テレビジョン信号と両立性を保ちつつ伝送する。 【構成】 順次走査のワイドテレビジョン信号源101
から発生される信号を4−3変換器103によってレタ
ーボックス変換し、順次−飛越変換器115から出力さ
れる動画補強信号から、絶対値回路118を用いて生成
した、同一フィールドの主画面成分のうち相関の高い信
号成分を減算器112によって差し引くことにより、上
下の無画部への多重レベルを選択的に減少させて多重し
て伝送する。受信側では、この信号を受信し元の動画補
強信号を再生し、順次走査のワイドテレビジョン信号を
復元表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現行のテレビジョン放
送で使用されている伝送帯域内で、現行のテレビジョン
放送との両立性を保ちながら、現行のテレビジョンに比
べて高画質でアスペクト比が大きい画像を伝送できるワ
イドテレビジョン信号の伝送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現行の日本のカラーテレビジョン放送
は、走査線数525本、2:1飛び越し走査、輝度信号
水平帯域幅4.2MHz、アスペクト比4:3という諸
仕様を有しているが、昭和35年に開始されて以来、す
でに30年以上が経過している。その間、高精細な画面
に対する要求とテレビジョン受信機の性能向上に伴い、
各種の新しいテレビジョン方式が提案されている。
【0003】このような背景のもとで現行放送との両立
性及び、画面のワイド化を図ったワイドテレビジョン信
号放送方式が提案されている。そのひとつは、図5
(a)に示したように、いわゆるレターボックス方式と
して知られているもので、有効走査線数をフレーム当た
り480本から360本に圧縮し上下に黒の部分(以
下、無画部と称する)を残す。こうすることによって、
アスペクト比は16:9になるが、垂直の解像度が落ち
るのでこれを補正するために垂直補強信号が無画部で伝
送される。
【0004】また、信号源として1:1の順次走査を用
いたものを使用する場合には、2:1飛び越し走査に変
換する際に生成される走査線間差信号を動画補強信号と
して、これも上下の無画部で伝送することが考えられて
いる。この順次−飛び越し変換を説明したのが図5
(b)である。ここでは、順次走査の原信号から垂直の
低域通過フィルタを通過させた信号を2本に1本を間引
いたものを主画面として伝送し、原信号から逆に垂直の
高域通過フィルタを通過させた信号を2本に1本を間引
いたものを走査線間差信号として伝送する。図示したよ
うに、主画面信号と走査線間差信号の選択する走査線は
互い違いになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなワイドテレ
ビジョン信号伝送装置においては、動画補強信号は1:
1の順次走査信号から2本に1本の走査線を選択し、伝
送しない走査線から生成する。伝送しない走査線は走査
線間差信号として上下の無画部を利用し、フレーム当た
り360本で伝送する。走査線間差信号をそのまま上下
の無画部に多重したのでは、現行の受信機で見た時に妨
害となるちらつきが顕著になる。そこで、動画補強信号
の効果を極力減じることなく、何らかの振幅制限などの
制約を設けることが必要となる。
【0006】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
で、現行のテレビジョン放送との互換性を保ちながら無
画部で伝送する動画補強信号による現行受信機での妨害
が極力小さくなるような、ワイドテレビジョン信号の伝
送装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のワイドテレビジョン信号の伝送装置では、
上下無画部に多重された走査線間差信号から、同一フィ
ールド内の主画面部で伝送される信号から走査線間差信
号と相関の高い成分を補正信号として抽出して、補正信
号を走査線間差信号から差し引くことにより、現行の受
信機で受信したときの上下の無画部の妨害を低減する。
【0008】
【作用】本発明は、走査線間差信号から補正信号を差し
引くことにより、両者の相関が高い部分では走査線間差
信号の振幅が減少し現行受信機への妨害が低減する。ま
た、この補正信号はその極性が常に正であるため、これ
を走査線間差信号から差し引くと結果は常にレベルを低
下させることになる。その意味では、主信号を元に選択
的あるいは適応的に上下の無画部多重信号のセットアッ
プレベルを下げる操作を行なっていることに相当する。
このようにして、従来方式の走査線数525本、2:1
飛び越し走査、輝度信号水平帯域幅4.2MHzの形式
を維持しつつ、動画補強信号の伝送により高画質でワイ
ドな画面を伝送することができる。また、現行受信機で
受信した場合の無画部の妨害の影響を視覚上少なくしつ
つ、走査線間差信号からなる動画補強信号を多重伝送す
ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例のワイドテレビジョ
ン信号の伝送装置ついて、図面を参照しながら説明す
る。
【0010】図1は本発明のワイドテレビジョン信号の
伝送装置の送信側における一実施例のブロック図を示
す。ワイドテレビ信号源101は走査線数が525本
(有効走査線数は480本)、順次走査で、アスペクト
比が16:9の輝度信号Y及び色差信号I、Qを出力す
る。垂直LPF(ローパスフィルタ=低域通過フィル
タ)102は、有効走査線を480本から360本に変
換するのに先立って折り返し防止のため、垂直解像度を
360TV本以下に制限するためのものである。次にこ
の出力信号は4−3変換器103に入力され、走査線が
480本から360本に変換される。
【0011】このようなレターボックス処理により失わ
れた垂直解像度を補正するため、垂直補強信号VHが生
成される。垂直HPF104で輝度信号の垂直高域成分
(360TV本から480TV本までの成分)を取り出
す。さらに4−3変換器105で、情報を失うことなく
480本の走査線を360本に変換される。この垂直の
高域成分を順次−飛越変換器106によって360本の
走査線から180本の走査線に変換される。
【0012】次に、この垂直補強信号は水平LPF10
7で水平帯域が1.4MHz に制限され、さらに15H
z変調器108によって15Hzで変調される。この変調
器はフレーム毎に信号を反転することと等価である。こ
の変調処理は次にこの信号を動画補強信号と加算するた
めの前処理として行なわれるもので、受信側での両者の
信号の分離を容易にする目的を持つ。
【0013】一方、360本に変換された4−3変換器
103の出力信号のうち輝度信号は垂直LPF109と
垂直HPF110に入力される。始めに主画面を構成す
る信号経路について説明する。
【0014】垂直LPF109は、主として現行の受信
機で主画面を見た場合のフリッカの低減を目的とする。
垂直LPF109の一例としては、−1/8、1/4、
3/4、1/4、−1/8の5タップのものでもよい。
順次−飛越変換器115は順次走査信号を飛越走査信号
に変換するためのもので、360本の走査線から180
本の走査線を間引いて抜き出す。このようにして順次−
飛越変換器115の出力はフィールド当たり主画面部は
180本となる。4−3変換器103の出力信号のう
ち、色差信号は順次−飛越変換器114により360本
の走査線から180本の走査線に間引いて出力される。
順次−飛越変換器114の出力と順次−飛越変換器11
5の出力はNTSCエンコーダ123に入力され、輝度
信号Yと色差信号IとQが合成されNTSC信号が生成
される。
【0015】次に、動画補強信号は垂直HPF110に
おいて垂直の高域成分とし求められる。この垂直HPF
110の係数は、−1/4、1/2、−1/4という3
タップのものを用いてもよい。さらに、順次−飛越変換
器111で360本の走査線から180本の走査線を間
引いて出力することにより、信号成分を垂直の低域に変
換する。
【0016】本発明の主眼である動画補強信号から差し
引く補正信号の生成は次のようにして行なう。まず、順
次−飛越変換器115で出力される主画面部の180本
の飛越走査信号を水平HPF116により500kHz
から高域を取り出す。これはあとで補正信号を差し引い
た際に、低域成分が黒レベル以下に出現して同期分離特
性に悪影響を及ぼさないようにするためである。
【0017】次に、垂直HPF117では動画補強信号
と相関のある成分を抽出する。このフィルタは係数が、
1/2,−1/2のような簡単な構成で、偶数タップの
フィルタとする。理由は同じフィールドの主画面信号か
ら動画補強信号と相関のある成分を抽出するためであ
る。すなわち、動画補強信号と主画面信号は互いに違う
走査線を選択して生成されているので、偶数タップ数の
フィルタを用いて選択しなかった位置の走査線の信号を
生成する。
【0018】この出力は絶対値回路118に入力され
て、全て正の信号とする。これはあとでこの信号を差し
引く場合に、結果の信号レベルが減じる方向にのみする
ためである。さらに垂直LPF119に入力するが、こ
れは垂直方向のエリア拡大を図り、なるべく周辺の効果
を大きくするためのものである。
【0019】次に、リミッタ120により振幅を例えば
最大振幅の5%に制限する。これはあとで差し引く場合
に、あまり大きく差し引いて副作用を及ぼさないように
するためである。最後に、減算器112では順次−飛越
変換器111から出力される動画補強信号からこの補正
信号を減じる。
【0020】補正された動画補強信号は水平LPF11
3で水平帯域が1.4MHz に制限され、この信号は、
垂直補強信号と加算器121により加算され、並べ替え
処理回路122により1/3に時間軸圧縮をすると同時
に上下の無画部に並べ替えられる。フィールド当たり1
80本の信号はこの処理により60本に収まる。
【0021】最後に、フィールド当たり60本で変調さ
れた垂直及び動画補強信号と、NTSCエンコーダ12
3からの主画面信号は合成器124で合成される。合成
器124では、レターボックスの180本の期間にはN
TSCエンコーダ123からのNTSCエンコードされ
た主信号を、上下の無画部には動画補強信号及び垂直補
強信号が切替えて合成される。合成器124の出力は映
像搬送波変調器125によって通常のNTSC信号と同
様に変調されて、アンテナ126により送信が行なわれ
る。
【0022】図2は本発明のワイドテレビジョン信号の
伝送装置の他の実施例における送信側のブロック図であ
る。以下、図を参照しながら説明する。
【0023】この送信装置は、動画補強信号の補正信号
による減算処理部が映像搬送波変調器の直前に位置して
いることが特徴で、それ以外のブロックは図1で示した
送信装置と同じである。以下には図1と相違する部分の
みを説明する。
【0024】垂直補強信号と補正信号を差し引かない動
画補強信号は加算器113で加算され、並べ替え処理回
路120で時間軸を1/3に圧縮されて上下の無画部に
並べ替えられる。この多重信号は変調せずに合成器12
3で主画面信号と合成される。
【0025】次に、補強信号分離器126で主画面と無
画部に分離される。主画面からは補正信号を生成するた
めに水平BPF127、垂直HPF128、絶対値回路
129、垂直LPF130、リミッタ131、水平LP
F132、及び並べ換え処理回路133の各ブロックを
経由される。これらの動作は図1で説明したとうりであ
る。次にこのようにして生成された補正信号は、減算器
134で分離された無画部の多重信号から差し引かれ、
合成器135で再び主画面と合成される。
【0026】図3は本発明のワイドテレビジョン信号の
伝送装置の一実施例における受信側のブロック図であ
る。以下、図に従って順に説明する。
【0027】送信側でエンコードされたワイドテレビジ
ョン信号をアンテナ300によって受信し、チューナ3
01を通り映像搬送波復調器302により復調されたベ
ースバンド信号は補強信号分離器303に入力される。
この分離器では、画面中央部に配置された主画面である
フィールドあたり180本の走査線と、上下無画部に多
重されているフィールドあたり60本の補強信号部分と
を分離する。補強信号分離器303によって分離された
180本の走査線を有する主画面部から補正信号を分離
する。これは点線の枠内に示されるブロックよりなって
いる。
【0028】まず、水平BPF304により必要な帯域
を取り出し、垂直HPF305により、送信側装置の図
1に示した垂直HPF117と同じ特性を有するフィル
タを使用する。次に、絶対値回路306で絶対値をと
り、さらに垂直LPF307により垂直方向にエリア拡
大し、最後にリミッタ308を通す。これらは送信側で
の処理と全く同様である。
【0029】さらに、この補正信号は水平LPF309
と並べ換え処理回路310により上下の無画部に並べ換
えを行なった後、加算器311によって、補強信号分離
器303で分離された無画部信号と加算され、本来の動
画補強信号を復元する。合成器312は上下無画部と中
央部の主画面を合成し、元の信号に合成している。
【0030】合成器312の出力は補強信号分離器32
1に入力され、この補強信号分離器321では垂直補強
信号VHと、動画補強信号LDと主画面を分離しそれぞ
れ出力する。出力された主画面を含む信号はNTSCデ
コーダ324に入力され、輝度信号Y、色差信号I及び
Qに分離される。一方、垂直補強信号は並べ換え処理回
路323へ入力され、時間軸が3倍に伸長されると同時
に主画面の位置に配置される。さらに、並べ換えられた
信号は水平LPF326により水平帯域が1.4MHz
以下に制限される。さらに、垂直補強信号は3−8走査
線変換器327によって垂直方向に伸長され、480本
の走査線に変換される。
【0031】分離された動画補強信号は、並べ換え処理
回路322により3倍に時間軸が伸長されると同時に主
画面の位置に配置される。この動画補強信号は水平LP
F325により1.4MHzに帯域が制限された後、0
挿入回路329、垂直HPF332へ入力される。一
方、主画面信号は0挿入328回路、垂直LPF331
へ入力された後、合成器330で動画補強信号と加算さ
れる。
【0032】この一連の処理は飛び越し信号から順次信
号への変換である。これで360TV本の帯域を有する
順次走査信号が復元された。ただし、これは輝度信号の
1.4MHzまでの信号についてであって、それ以上の
帯域の輝度信号や色差信号については動画補強信号が存
在しないので、完全に元の順次走査信号を復元すること
はできない。
【0033】このようにして再生された元の360本の
順次走査の信号は、3−4走査線変換器333によって
走査線変換することにより、480本で順次走査のワイ
ドテレビジョン信号が再生される。3−8走査線変換器
327の出力である垂直補強信号は合成器334に供給
され、360TV本から480TV本までの成分を主信
号に付加する働きをする。最後に表示器335へ供給さ
れ画像が表示される。
【0034】図4は本発明のワイドテレビジョン信号の
伝送装置の他の実施例における受信側のブロック図であ
る。本図は図3と違い、補正信号生成ブロックがNTS
Cデコーダの後に位置していることが特徴で、それ以外
のブロック図は図3と同じになっている。この構成にす
ることにより、ハード規模が削減できるという特徴を持
っている。以下、図3との相違点のみ図4を参照して説
明する。
【0035】NTSCデコーダ324から出力された主
画面部の180本の走査線の信号のうち輝度信号から、
まず水平BPF304により必要な帯域を取り出し、垂
直フィルタ305により、送信側の図1に示した垂直H
PF117と同じ特性を有するフィルタを使用する。次
に、絶対値回路306で絶対値をとり、さらに垂直LP
F307により垂直方向にエリア拡大し、最後にリミッ
タ308を通す。これは図3の場合と同様の処理であ
る。補正信号を上下の無画部の位置に並べ替え処理をせ
ずに、すでに主画面位置に並び替えされた動画補強信号
と加算器317で加算される。
【0036】飛越−順次変換をする、0挿入回路328
と垂直LPF331では伝送されてきた主画面部の18
0本の走査線に1本毎に0挿入をし、所定の垂直LPF
処理が施される。一方、補正された動画補強信号にも0
挿入回路329と垂直LPF332によって1本毎に0
挿入され所定の垂直LPFが施される。これらの両信号
は合成器330で加算され、元の順次信号となる。
【0037】このようにして復元された順次走査信号は
3−4走査線変換器333で360本から480本に変
換される。次に、合成器334では3−8走査線変換器
327から供給される垂直補強信号が加算され、垂直解
像度480TV本まで有する元のワイドテレビジョン信
号が再生され、表示器335で表示される。
【0038】本実施例の構成では補正信号を並べ替えす
ることがないため、回路が簡単になる利点があり、受信
器の構成の点で都合がよい。ただし、受信器の構成はこ
れらに限ったものではなく、送信側で妨害低減を目的に
補正された動画補強信号を復元する機能を有すればよ
い。
【0039】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、現行の
テレビ放送方式と互換性を保ちつつ、画面をワイドにす
るいわゆるレターボックス方式のワイドテレビジョン方
式においては、上下の無画部に多重する信号が与える現
行受信機への妨害をできるだけ低減する必要があり、本
発明の伝送装置では、必要とされる動画補強信号の走査
線数を少なくしたり振幅を減じることなく、現フィール
ド内の主画面で伝送される相関のある信号成分を差し引
くことにより、必要とされる動画補強信号をレターボッ
クス方式の画面の上下の無画部を用いて極力妨害が少な
くなるように伝送し、受信側ではこれを再生して元の順
次走査のワイドテレビジョン信号を復元することができ
る。また、本発明の伝送装置によれば、動画像の再生時
でもこの動画補強信号の効果によりフリッカが少なくで
きるなど、優れた画像を伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイドテレビジョン信号の伝送装置
の、送信側の一実施例におけるブロック図
【図2】本発明のワイドテレビジョン信号の伝送装置
の、送信側の他の実施例におけるブロック図
【図3】本発明のワイドテレビジョン信号の伝送装置
の、受信側の一実施例におけるブロック図
【図4】本発明のワイドテレビジョン信号の伝送装置
の、受信側の他の実施例におけるブロック図
【図5】従来例に係るレターボックス方式および順次−
飛び越し変換の説明図
【符号の説明】
101 ワイドテレビ信号源 106、111、114、115 順次−飛越変換器 112、134 減算器 113、121、311、317 加算器 124、135、312、330、334 合成器 102、109、119、307、331 垂直LPF 104、110、117、128、305 垂直HPF
フロントページの続き (72)発明者 川井 清幸 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝内 (72)発明者 杉森 吉夫 東京都千代田区二番町14番地 日本テレビ 放送網株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送信側におけるワイドテレビジョン信号の
    伝送装置であって、アスペクト比が16:9のワイドテ
    レビジョン信号を現行のアスペクト比が4:3のテレビ
    ジョン信号規格と互換性を有しつつ伝送するため、画面
    の縦方向の中央部の略3/4にワイドテレビジョン信号
    の情報をすべて挿入し、画面の上下の各々略1/8の部
    分の上下の無画部に、ワイドテレビジョン信号を順次走
    査から飛越走査に変換する時に失われる情報のうち走査
    線間差信号からなる動画補強信号もしくは垂直解像度補
    強信号もしくはその両方を多重し、この上下の無画部多
    重信号からそれと相関の有する同一フィールド内のワイ
    ドテレビジョン信号の一部をあらかじめ差し引くことを
    特徴とするワイドテレビジョン信号の伝送装置。
  2. 【請求項2】画面の縦方向の中央部の略3/4で伝送す
    るアスペクト比が16:9のワイドテレビジョン飛越走
    査線信号を用い、180TV本周辺を通過帯域とする垂
    直バンドパスフィルタにより取り出した信号を、絶対値
    回路を通過させた後、画面の上下の各々略1/8の部分
    で多重伝送される走査線間差信号から差し引くことを特
    徴とする請求項1記載のワイドテレビジョン信号の伝送
    装置。
  3. 【請求項3】垂直バンドパスフィルタの係数が1/2、
    −1/2であることを特徴とする請求項2記載のワイド
    テレビジョン信号の伝送装置。
  4. 【請求項4】画面の縦方向の中央部の略3/4で伝送す
    るアスペクト比が16:9のワイドテレビジョン飛越走
    査信号を用い、180TV本周辺を通過帯域とする垂直
    バンドパスフィルタにより取り出した信号を、水平バン
    ドパスフィルタにより帯域を500Kzから1.4MH
    zまでに制限した後、画面の上下の各々略1/8の部分
    で多重伝送される走査線間差信号から差し引くことを特
    徴とする請求項1記載のワイドテレビジョン信号の伝送
    装置。
  5. 【請求項5】画面の縦方向の中央部の略3/4で伝送す
    るアスペクト比が16:9のワイドテレビジョン飛越走
    査信号を用い、180TV本周辺を通過帯域とする垂直
    バンドパスフィルタにより取り出した信号を、振幅の制
    限を設けた後、画面の上下各々略1/8の部分で多重伝
    送される走査線間差信号から差し引くことを特徴とする
    請求項1記載のワイドテレビジョン信号の伝送装置。
  6. 【請求項6】受信側におけるワイドテレビジョン信号の
    伝送装置であって、画面の縦方向の中央部の略3/4に
    アスペクト比が16:9のワイドテレビジョン信号を、
    また画面の上下の各々略1/8の部分にはワイドテレビ
    ジョン信号を順次走査から飛越走査に変換する時に失わ
    れる情報のうち、走査線間差信号からなる動画補強信号
    から中央部で伝送される同一フィールド内のワイドテレ
    ビジョン信号のうち相関のある補正信号を差し引いた信
    号を、それぞれ含む現行方式と互換性のある信号を受信
    し、中央部で伝送するワイドテレビジョン信号から差し
    引かれた補正信号を復元する手段と、画面の縦方向の中
    央部で伝送されてくるワイドテレビジョン信号を順次走
    査信号に変換する手段を有することを特徴とするワイド
    テレビジョン信号の伝送装置。
  7. 【請求項7】画面の縦方向の中央部の略3/4で伝送さ
    れるアスペクト比が16:9のワイドテレビジョン飛越
    走査線信号を用い、180TV本周辺を通過帯域とする
    垂直バンドパスフィルタにより取り出した信号を、絶対
    値回路を通過させた後、画面の上下の各々略1/8の部
    分で多重伝送される走査線間差信号に加えることを特徴
    とする請求項6記載のワイドテレビジョン信号の伝送装
    置。
  8. 【請求項8】垂直バンドパスフィルタの係数が1/2、
    −1/2であることを特徴とする請求項7記載のワイド
    テレビジョン信号の伝送装置。
  9. 【請求項9】画面の縦方向の中央部の略3/4で伝送す
    るアスペクト比が16:9のワイドテレビジョン飛越走
    査信号を用い、180TV本周辺を通過帯域とする垂直
    バンドパスフィルタにより取り出した信号を、水平バン
    ドパスフィルタにより帯域を500Kzから1.4MH
    zまでに制限した後、画面の上下の各々略1/8の部分
    で多重伝送される走査線間差信号から差し引くことを特
    徴とする請求項6記載のワイドテレビジョン信号の伝送
    装置。
  10. 【請求項10】画面の縦方向の中央部の略3/4で伝送
    するアスペクト比が16:9のワイドテレビジョン飛越
    走査信号を用い、180TV本周辺を通過帯域とする垂
    直バンドパスフィルタにより取り出した信号を、振幅の
    制限を設けた後、画面の上下各々略1/8の部分で多重
    伝送される走査線間差信号から差し引くことを特徴とす
    る請求項6記載のワイドテレビジョン信号の伝送装置。
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